Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 23 гостя.

Волны за кораблем.

317. Если вам случится пролетать в самолете над идущим в глубоких водах кораблем, присмотритесь к образующимся за ним волнам. Обратите внимание, что кильватерный след всегда расходится под одним и тем же углом (38°56/).
 Как показывают наблюдения, волны всегда расходятся V-образно независимо от того, создает ли их утка или линейный корабль. Почему? В пределах кильватерного следа картина волнового движения довольно сложна (рис. 4.46). Можете ли вы объяснить происхождение двух типов гребней волн, наблюдаемых в кильватере? Одинаковы ли они для утки и линейного корабля?
 Как изменяется эта картина на мелководье? Прежде всего, что значит «мелкая» вода, мелкая по сравнению с чем?

Ответ:
 Если бы корабль создавал волны одинаковой длины, то угол их расхождения можно было бы определить точно так же, как определяется угол конуса ударной волны, создаваемой сверхзвуковым самолетом:

sinΘ = с/v,

где с − скорость звуковой волны, v − скорость самолета. Но корабль оставляет волны в широком диапазоне длин, и они распространяются с различными скоростями.
 Из любой точки, через которую проходит корабль, эти волны расходятся по всем направлениям, причем более длинные волны движутся быстрее коротких. Однако в результате интерференции эти волны в основном уничтожаются, за исключением области некоторого кольца, расширяющегося вперед по направлению движения судна. По мере продвижения судна вперед за ним остается цепь таких колец (чем дальше от корабля, тем кольцо больше). Эти кольца и образуют V-образную область за кораблем, изображенную на рисунке, причем угол расхождения V не зависит от скорости движения корабля.
 Рассмотрим некую произвольную точку на оси симметрии кормового следа корабля. Расстояние от этой точки до корабля всегда в три раза больше расстояния от нее до границы кормового следа (внешней границы распространения колец), измеренного по перпендикуляру к оси симметрии. Следовательно, синус угла расхождения кормового следа и сам этот угол все время сохраняются неизменными. В пределах кормового следа расширяющиеся интерференционные кольца создают специфическую волновую картину, которая и изображена на рисунке.